公开(公告)日1997.01.15
IPC分类号C01B13/11; C02F1/78
摘要
一种可制备含臭氧水并进行臭氧水处理的装置，臭氧发生器将制备的臭氧通过输送臭氧管路进入由N(N=1、2、3……)级文氏管组成的气、水混溶室，通过固定螺旋混流管和/或多节点孔板混流管接触反应，在接口处进入旋流式电场处理室，使气、水混溶液冷却臭氧发生器，而气、水混溶溶液本身亦在电场处理中提高了处理效率。消毒效果好，寿命提高数十倍，无污染，无残毒，广泛应用于旅游业、餐饮业、服务业、医院、家庭、公共场所的消毒及水处理。
権利要求書
1、一种可制备含臭氧水并进行臭氧水处理的装置，包 括臭氧发生器，空气预处理器(17)电源电路板(2)和含臭氧 气体与水混溶反应装置，其特征是：臭氧发生器的与高压电 极(5)连通的上气室(25)通过通气管路(18)连通空气预处理 器(17);通过隔离高压电极(5)与接地低压电极(9)的绝缘介 质层(7)与高压电极间形成气体电晕放电室(6)所连通的下气 室(26)、通臭氧管路(14)连通由n级(n=1、2、3……)文 氏管组成的气、水混溶室(12);所述气、水混溶室的末级扩 散段固接内壁设置固定螺旋的混流管(131)和/或内壁设置多 节点孔板的混流管(132);进水口(10)通过气、水混溶室(12) 、混流管(131)、(132)连通固接于外壳(8)一端的臭氧水出水口(16)。
2、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水处 理的装置，其特征是：电源(1)接通可调节电压、电信、频 率、脉宽的电源电路板(2)、经升压变压器(3)、输出引线(4) 馈入臭氧发生器的高压电极(5)。
3、按权利要求1所述的可制备臭氧水并进行臭氧水处理 的装置，其特征是：臭氧发生器由导电金属管构成的高电压 电极(5)，设置于外侧的绝缘介质管(7)，设置于绝缘介质管 (7)与内高电压电极(5)之间留有间隙所形成的气体电晕放电 室(6)，以及在绝缘介质管外缘，由水、外壳(8)、浸于水中 的接地低电压电极(9)组成。
4、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水处 理的装置，其特征是：空气预处理器(17)为空气干燥处理器 或富氧处理器。
5、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水处 理的装置，其特征是：臭氧发生器的上气室(25)一端设置连 通通气管路(18)的接口(181)，臭氧发生器的下气管(26)一 端设置输出臭氧的接口(141)，所述接口(141)连通通臭氧管 路(14)，该管路(14)的另端接口(142)接入气、水混溶室(12)。
6、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水处 理的装置，其特征是：由混流管(131)和/或(132)组成的气、 水混合管路在臭氧发生器下部接口(133)处接入臭氧发生器。
7、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水处 理的装置，其特征是：在进水口(10)与气、水混溶室(12)之 间串接一个电磁阀(11)。
8、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水处 理的装置，其特征是：臭氧发生器下部外壳(8)与绝缘介质 管(7)的间隙为旋流式气、水反应和电场处理室(15)。
9、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水处 理的装置，其特征是：臭氧发生器内气体通道由高电压电极 管(5)内壁和气体电晕放电室(6)组成，在气体进口(181)、 臭氧出口(141)处分别与上、下气室(25)、(26)连接。
10、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水 处理的装置，其特征是：由电子元件组成的高电压电源电路， 高电压输出连接高电压电极(5)，高电压场跨越气体放电室 (6)和绝缘介质层(7)，在接地低电极(9)形成回路，其输送 的能量在气体放电室(6)形成电晕放电。
11、按权利要求1所述的可制备含臭氧水并进行臭氧水 处理的装置，其特征是：臭氧发生器的绝缘介质层(7)为普 通玻璃、高硼硬质玻璃，95料玻璃、石英玻璃、搪瓷或陶瓷 材料。
说明书
一种可制备含臭氧水并进行臭氧水处理的装置
本实用新型涉及一种水处理装置，特别是一种即可以提 供含臭氧水以用于它处，又可以于本装置内完成对水的臭氧 氧化、电场等处理、净化、消毒的装置。
通常对水进行灭菌、消毒处理的方法有：化学类：氯法、 碘法等，物理类：紫外线照射、活性碳，吸附过滤，高温消 毒，膜法等。由于自然界水体所受污染日趋严重，传统对水 的灭菌、消毒方法已暴露出一些弊端。如：使用氯消毒处理 会导致水中生成THM(卤代烃、致癌物);紫外线照射也由 于紫外线在水体中的穿透能力有限(仅十几mm)而使消毒处 理十分不彻底。在已往的消毒处理方法中或由于成本高，或 由于操作复杂、使用不便，或由于处理效果不好，而使使用 受到了限制。
臭氧是一种极强的氧化剂，其标准氧化电位为-2.07Ve， 仅次于氟和原子氧;臭氧还是一种广谱灭菌剂，在常温下， 对原核生物、直核生物、原生动物、后生动物都有极强的灭 杀作用，由此，对于细菌霉菌、藻类、病毒、瞬间即可完成 灭杀消毒作用;且臭氧最终产物为氧气，因此，臭氧是一种 无残毒的广谱、强力杀菌消毒剂。
臭氧在灭菌、消毒的同时，还可以有效的降解所遇有毒、 有害物，如烷烃、苯、酚、荼、蒽、烷基苯、氯苯、硝基苯、 有机胺、木质素、腐植质、硫化物、氯化烷杀虫剂等，还可 破坏剧毒的氰化物和苯并(a)芘、苯并蒽等强致癌物。臭氧 还可以去除水中的铁、锰等金属离子，对水体的色度、浊度， 对特殊气味口感的去除也十分有效。
目前家用型净水、消毒处理器，大多采用活性碳吸附， 或使用纤维或膜的微滤或超滤，消毒多使用紫外线，三碘树 脂或银离子。这些装置都存在消毒处理效果和使用寿命有限 的问题。而以往所有用于水处理的臭氧装置，都是设备十分 庞杂的工业规模大型设备，仅限于集中供水的消毒处理。
本实用新型的目的是提供一种新颖的、微水型化的、长 寿命的，以空气为原料仅消耗电能的制备含臭氧水或直接进 行臭氧处理的无害化装置。
本实用新型的目的是提供一种微小型的以电晕放电法制 取臭氧的臭氧发生器。
本实用新型的目的是提供一种n(n=1、2、3……)级 文氏管组成的气、水混溶器;在其末级扩散段后，采用固定 螺旋多节点孔板混流并可改变水流矢量方向结构的气、水混 溶装置、用于含臭氧气体中的臭氧向水体中的转移和扩散。
本实用新型的目的是提供一种新的结构形式：臭氧发生 器的外壳作为气、水混溶装置的一部分，使经该装置处理的 水，进行臭氧处理的同时，还可进行电场处理，即可提高处 理效率又可冷却臭氧发生器。
本实用新型是通过下述方案实现的：一种可制备含臭氧 水并进行臭氧水处理的装置，包括臭氧发生器，空气预处理 器17电源电路板2和含臭氧气体与水混溶反应装置，其特征 是：臭氧发生器的与高压电极5连通的上气室25通过通气管 路18连通空气预处理器17;通过隔离高压电极5与接地低压 电极9的绝缘介质层7与高压电极间形成气体电晕放电室6所 连通的下气室26、通臭氧管路14连通由n级n=1、2、3… …文氏管组成的气、水混溶室12;所述气、水混溶室的末级 扩段段固接内壁设置固定螺旋的混流管131和/或内壁设置多 节点孔板的混流管132;进水口10通过气、水混溶室12、混 流管131、132连通固接于外壳8一端的臭氧水出水口16。电 源1接通可调节电压、电信、频率、脉宽的电源电路板2、经 升压变压器3、输出引线4馈入臭氧发生器的高压电极5。臭 氧发生器由导电金属管构成的高电压电极5，设置于外侧的 绝缘介质管7，设置于绝缘介质管7与内高电压电极5之间留 有间隙所形成的气体电晕放电室6，以及在绝缘介质管外缘， 由水、外壳8、浸于水中的接地低电压电极9组成。空气预处 理器17为空气干燥处理器或富氧处理器。臭氧发生器的上气 室25一端设置连通通气管路18的接口181，臭氧发生器的下 气管26一端设置输出臭氧的接口141，所述接口141连通通臭 氧管路14，该管路14的另端接口142接入气、水混溶室12。 由混流管131和/或132组成的气、水混合管路在臭氧发生器 下部接口133处接入臭氧发生器。在进水口10与气、水混溶 室12之间串接一个电磁阀11。臭氧发生器下部外壳8与绝缘 介质管7的间隙为旋流式气、水反应和电场处理室15。臭氧 发生器内气体通道由高电压电极管5内壁和气体电晕放电室6 组成，在气体进口181、臭氧出口141处分别与上、下气室25、 26连接。由电子元件组成的高电压电源电路，高电压输出连 接高电压电极5，高电压场跨越气体放电室6和绝缘介质层7， 在接地低电极9形成回路，其输送的能量在气体放电室6形成 电晕放电。臭氧发生器的绝缘介质层7为普通玻璃、高硼硬 质玻璃，95料玻璃、石英玻璃、搪瓷或陶瓷材料。
本制备含臭氧水或臭氧水处理装置是由高电压电路、臭 氧发生器、空气预处理装置、气、水混溶反应装置组成，且 包容于同一装置机壳内，形成一体化结构，具有结构紧凑、 体积小、重量轻、安装简捷、使用方便的特点。
本装置还可另附臭氧尾气消除还原处理装置及其它一些 附属配部件。
本实用新型可广泛用于旅游业、餐饮业、服务业、医院、 家庭、车船及公共卫生设施的卫生消毒及水处理消毒，还可 用于矿泉水消毒处理，养殖业、种植业中病害防治和保鲜处 理，以及散杂居民点、自备自来水源的消毒处理，赈灾临时 供水的消毒处理，半导体蕊片清洗，仓贮水、高层建筑水箱、 水塔的消毒处理，某些疾病的治疗，医疗器械的消毒等。
在本实用新型的结构设计中，对气、水混溶反应装置采 用n(n=1、2、3……)级文氏管组成的混溶器，且在其末 级扩散段采用固定螺旋和多节点孔板混流管并与臭氧发生器 相连，增设了电场对水的处理功能，延长了气、水混溶流程， 同时气、水混溶溶液冷却了臭氧发生器。上述措施，促使本 实用新型的处理效率高，耗电为40瓦左右。从使用寿命看， 本实用新型工作时间为数万小时，而常规的紫外线消毒器仅 工作2000-5000小时。
在本实用新型的气、水混溶接触反应装置中，有效的利 用了臭氧发生器外壳，这样气、水混溶溶液形成旋流提高了 反应效果，并受到电场的处理，同时冷却了臭氧发生器。另 外处理后的空气进入臭氧发生器后经高电压电极管内壁进入 气体电晕放电室，也可以冷却臭氧发生器，臭氧发生器在气、 液双重冷却作用下，散热问题得到了极好的解决，可以大大 提高臭氧发生器的性能和臭氧产量。
本实用新型有别于现有的家用型水处理器，是利用臭氧 制备含臭氧水及进行水处理的，臭氧是一种强氧化剂，且又 是一种广谱杀菌并对多种有毒有害物质有降解、消除作用， 且本身不留残毒。
本实用新型采用电子高压电路驱动，其频率、脉宽、电 压、电流均可调控，从而可以根据不同的工作对象调节，满 足不同要求。